TW201640151A

TW201640151A - 包含設置於基底膜基材上之低折射率層之微結構光學膜

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Publication number: TW201640151A
Application number: TW105109916A
Authority: TW
Inventors: 拜恩文森杭特; 愛德華查爾斯羅伯茲; 安東尼麥克瑞斯卓
Original assignee: ３Ｍ新設資產公司
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2016-11-16
Also published as: WO2016160252A1

Abstract

本發明闡述微結構光學膜，其包含具有兩個主表面之一基底膜基材、設置於該基底膜基材之一個主表面上之包含複數個稜鏡之一聚合微結構表面層、以及設置於該基底膜基材之相對表面上之一低折射率層。亦闡述微結構光學膜之總成，其包含如本文所述之一第一微結構光學膜，該第一微結構光學膜近接如本文所述之一第二微結構光學膜之一基底膜基材。

Description

包含設置於基底膜基材上之低折射率層之微結構光學膜

一般而言，微結構光學膜(例如增亮膜)包括設置於一基底膜基材之一主表面上之一微結構表面(例如複數個稜鏡)。

WO 2007/053772闡述包含一高折射率及/或抗反射塗層之反射性偏光膜及增亮膜。

本發明闡述微結構光學膜，其包含具有兩個主表面之一基底膜基材、設置於該基底膜基材之一個主表面上之包含複數個稜鏡之一聚合微結構表面層、以及設置於該基底膜基材之相對表面上之一低折射率層。

在一個實施例中，聚合微結構表面層具有至少1.55之折射率且低折射率層包含氟化聚合物。

在另一個實施例中，聚合微結構表面層具有至少1.61之折射率且低折射率層具有比基底膜基材之折射率小至少0.05之折射率。

在其他實施例中，闡述微結構光學膜之一總成，其包含如本文所述之一第一微結構光學膜，該第一微結構光學膜近接如本文所述之一第二微結構光學膜之一基底膜基材。

2‧‧‧基底膜基材/基底

4‧‧‧聚合微結構表面層

6‧‧‧稜鏡

8‧‧‧稜鏡

10‧‧‧第一刻面

11‧‧‧第二刻面

12‧‧‧稜鏡

14‧‧‧稜鏡

18‧‧‧第一表面

20‧‧‧增亮膜/第二表面

30‧‧‧微結構光學膜

50‧‧‧主表面

51‧‧‧主表面

60‧‧‧低折射率層

a‧‧‧頂角

圖1係包含設置於一基底膜基材上之一低折射率塗層之一示範性增亮膜之透視圖。

如WO 2007/053772中所述，各種抗反射聚合物膜(「AR膜」)已經闡述。

抗反射膜與塗層所藉以發揮功能之物理原理係已知者。有助於抗反射性質之主要因素係相鄰層之間之折射率差異以及各層之厚度。WO 2007/053772利用一低折射率層，其理想地具有大約為光波長(例如550nm)之四分之一之光學厚度。該低折射率層係設置於一相對較厚之高折射率層上。

參照圖1，現在闡述包含具有兩個主表面(50及51)之基底膜基材2之增亮膜20。包含複數個稜鏡之聚合微結構表面層4係設置於基底膜基材之一個主表面(51)上。低折射率層(60)係設置於基底膜基材之相對表面(50)上。在一些實施例中，低折射率層係直接設置於基底膜基材上。

在其他其他實施例中，可將薄底漆層設置於基底膜基材與低折射率層之間。底漆層之厚度一般為至少50nm、55nm或60nm，且一般不大於500微米、400微米、300微米、或200微米。

在一些實施例中，底漆層之折射率小於基底膜基材之折射率。在一些實施例中，底漆層之折射率係介於基底膜基材與低折射率層之折射率之間。例如，基底膜基材可為在550nm下具有在1.58至1.65範圍內之折射率的聚酯膜；然而，底漆可包含具有至少1.45或1.50且小於1.65、或1.60、或1.55之折射率的聚酯或丙烯酸聚合物。

可將所屬領域已知之各種底漆組成物施加至一(例如透光)基材。底漆組成物可為基於溶劑之底漆組成物或基於水之底漆組成物。

底漆組成物之基底聚合物一般包含一或多種膜形成樹脂。在溶劑蒸發後，底漆組成物一般形成一連續膜。各種膜形成樹脂係已知者。代表性膜形成樹脂包括丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚酯、聚丙烯酸酯、聚胺甲酸酯及其混合物。

基底聚合物之選擇主要取決於所欲塗佈之(例如透光)基材的組成，諸如US 8,611,010中所述。基於聚酯及磺基聚酯之底漆可適用於聚酯膜。

底漆組成物可選地含有一或多種抗靜電劑，其量足以提供靜電耗散性質。

在一些實施例中，底漆層與基底膜基材之折射率匹配(index matched)，因此對於低折射率層所貢獻之抗反射性質及增益提高具有可忽略之影響。折射率匹配意指底漆與基底膜基材之間的折射率差異之絕對值不大於0.05、0.04、0.03、0.02、或0.01。

如WO 2007/053772中所述，當低折射率層係設置於一相對較厚之高折射率層上時，抗反射性質主要源自該兩層之間的介面。

或者，當一低折射率層係設置於一基底膜基材上或設置於一薄(例如折射率匹配)底漆層上且進而設置於該基底膜基材上時，抗反射性質係源自該低折射率層與該基底膜基材之間的介面。

然而，已發現，當一低折射率層係經施加至一增亮膜之一基底膜基材之相對表面上且其間並無一厚高折射率層設置存在時，包含複數個稜鏡之微結構表面層之折射率對於增益之提高具有實質的影響。

增益之提高可由絕對值表示，諸如提高至少0.02或0.03。或者，增益之提高可表示為變化(例如增加)之百分比。例如，若缺乏一低折射率塗層之一對照膜具有1.76之單片相對增益，而具有該低折射率塗層之該相同膜具有0.01之增加，則增益之提高將為0.57%(0.01/1.76×100%)。此外，若缺乏一低折射率塗層之一對照膜具有1.76之單片相對增益，而具有該低折射率塗層之該相同膜具有0.02之增加，則單片增益之提高將為1.13%(0.02/1.76×100%)。變化之百分比正規化任何儀器變異。

然而，已發現，一低折射率層之存在可顯著提高亮度增益大於1.13%。例如，增益之增加百分比(如根據實例中所述之測試方法測量之X-ETavg或X-ETmin)可為至少1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、或4%。

通常，光學膜係光透射膜。許多光學膜係經設計以改變通過該膜之光的波向量及所得之射線途徑。此可例如藉由將一微結構表面諸如複數個稜鏡納入該膜表面上，以使得該等膜可用於經由一(例如漫射)光源之反射及折射重導向光來實現。

一種有用的微結構係一稜鏡圖案，其可作為一全內反射膜以用作一增亮膜。

參照圖1，微結構光學膜30可包含(例如預成形)基底膜基材2及微結構(例如光學)表面層4。微結構(例如光學)表面層4包含一線性陣列之規則直角稜鏡，標識為稜鏡6、8、12、以及14。稜鏡之高度一般在約1微米至約75微米的範圍。每一稜鏡(例如，稜鏡6)具有第一刻面10及第二刻面11。稜鏡6、8、12、及14係形成於基底2上，該基底2具有於其上形成稜鏡之第一表面18及實質上為平坦或平面且與第一表面18相對之第二表面20。直角稜鏡(right prism)意指頂角α一般為約90°。然而，此角度可在70°至120°範圍內且可在80°至100°範圍內。此外，頂點可為尖銳、圓形、平坦狀或截斷狀。例如，脊線可變圓至半徑為至少0.3微米、0.4微米、或0.5微米至高達0.8微米、0.9微米或1微米之範圍內。在一些實施例中，半徑的範圍可高達1.5微米、2微米、3微米或4微米。在又其他實施例中，半徑的範圍可高達5微米、10微米或15微米。稜鏡峰之間的間隔(或間距)可為5微米至300微米。對於薄的增亮膜而言，間距較佳為10微米至36微米，且更佳為18微米至24微米。此對應之稜鏡高度較佳為約5微米至18微米，且更佳為約9微米至12微米。稜鏡刻面不必相同，且稜鏡可相對彼此傾斜。光學物品總厚度與稜鏡高度之間的關係可變化。然而，一般期望使用具有明確界定之稜鏡刻面之相對較薄的光學層。對於厚度接近於1密耳(20微米至35微米)之基材上的薄增亮膜而言，稜鏡高度相對於總厚度之典型比率一般係介於0.2與0.4之間。

如Lu(美國專利第5,183,597號)及Lu等人(美國專利第5,175,030號)中所述，帶有微結構之物品(例如增亮膜)可藉由包括以下步驟之方法來製備：(a)製備可聚合組成物；(b)將僅足以填充母版腔穴之量的該可聚合組成物沉積至母版負型微結構模製表面上；(c)藉由使該可聚合組成物之珠粒在預成形基底膜基材與該母版(其中至少一者可撓)之間移動來填充腔穴；以及(d)使該組成物固化。母版可為金屬，例如鎳、鍍鎳銅或黃銅，或者可為在聚合條件下穩定且較佳具有使聚合材料自母版移除乾淨之表面能的熱塑性材料。基底膜之一或多個表面可選地可經底塗或以其他方式進行處理以促進光學層黏著至基底。

有用的基底膜基材包含聚合膜材料，包括例如，苯乙烯-丙烯腈、醋酸丁酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、三醋酸纖維素、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚胺甲酸酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二酯、基於萘二羧酸、聚環烯烴、及聚醯亞胺之共聚物或摻合物。可選地，基底材料可含有該等材料之混合物或組合。

對於一些光學產品例如增亮膜而言，較佳之預成形聚合膜包括聚苯二甲酸乙二酯(PET)及聚碳酸酯。有用PET膜之實例包括相片級聚苯二甲酸乙二酯及可購自DuPont Films(Wilmington,Del)之MELINEX^TM PET。

在一些實施例中，基底膜基材不為(例如反射性)偏光膜。在其他實施例中，基底膜基材作為偏光膜。藉由例如在選擇性吸收通過光之膜材料中包括二色性偏光器(dichroic polarizer)可實現對穿過膜之光的偏光。光偏光亦可藉由包括無機材料(例如經對準之雲母晶片(aligned mica chip))或藉由分散於連續膜內之不連續相(例如分散於連續膜內之光調變液晶液滴)來達成。作為替代方案，可由不同材料之微細層製備膜。可藉由例如採用諸如拉伸膜、施加電場或磁場、以及塗佈技術等方法來將膜內之偏光材料對準至偏光定向。

偏光膜之實例包括美國專利第5,825,543號及第5,783,120號中所述者。與增亮膜組合之該等偏光器膜的用途已描述於美國專利第6,111,696號中。可用作基底之偏光膜的第二實例係美國專利第5,882,774號中所闡述之該等膜。可購得之膜係以商品名稱DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)由3M出售之多層膜。該多層偏光光學膜於增亮膜中之用途已描述於美國專利第5,828,488號中。

基底膜基材一般具有至少0.5密耳(例如0.6密耳、0.7密耳、0.8密耳、0.9密耳)之厚度。在一些實施例中，膜厚度在約1密耳至2密耳範圍內。在其他實施例中，基底膜基材具有大於約3密耳之厚度。例如，厚度的範圍可高達4密耳、5密耳、6密耳、7密耳、8密耳、9密耳、或10密耳。

微結構(例如光學)表面層(例如4)包含聚合組成物，或換言之，固化之可聚合組成物。

可聚合組成物較佳為實質上不含溶劑之可聚合組成物。「實質上不含溶劑(Substantially solvent free)」係指具有小於5wt-%、4wt-%,3wt-%、2wt-%、1wt-%、及0.5wt-%之(例如有機)溶劑之可聚合組成物。溶劑濃度可藉由諸如氣相層析之已知方法測定。小於0.5wt-%之溶劑濃度係較佳。

可聚合組成物之組分較佳地經選擇，以使得該組成物在塗佈溫度下具有低黏度。可聚合組成物之黏度為小於1000cps且一般為小於900cps。有機組分在塗佈溫度下之黏度可小於800cps、小於700cps、小於600cps、或小於500cps。如本文中所使用，利用Brookfield黏度計測量黏度(例如在約4sec-1至20sec-1之剪切速率下)。此外，可聚合組成物在塗佈溫度下之黏度一般為至少10cps、至少50cps、或至少100cps。

塗佈溫度一般在環境溫度(即25℃)至180℉(82℃)範圍內。塗佈溫度可為低於170℉(77℃)、低於160℉(71℃)、低於150℉(66℃)、低於140℉(60℃)、低於130℉(54℃)、或低於 120℉(49℃)。可聚合組成物可包含固體組分，前提係其於可聚合組成物中之熔點低於塗佈溫度。然而，可聚合組成物之組分較佳在環境溫度下為液體。

可聚合組成物之組分較佳地經選擇，以使得組成物具有至少1.58、1.59、1.60、或1.61之折射率。聚合微結構表面亦具有至少1.58、1.59、1.60、或1.61之折射率。可聚合組成物及聚合微結構表面可具有高達1.70(例如至少1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、或1.69)之折射率。在典型實施例中，可聚合組成物及聚合微結構表面包含有機組分及高折射率無機奈米粒子。有機組分一般具有較總可聚合組成物為低之折射率。高折射率無機氧化物奈米粒子之納入增加總可聚合組成物之折射率。可見光譜中之高透光率通常亦較佳。

在一些實施例中，基底膜基材之折射率大於聚合微結構表面層之折射率。在有利實施例中，基底膜基材之折射率小於或等於聚合微結構表面層之折射率。

可聚合組成物較佳可在小於5分鐘之時間標度內能量固化(例如對於具有75微米厚度之增亮膜而言)。在一些實施例中，可聚合組成物較佳地充分交聯以提供一般為至少45℃之玻璃轉移溫度。在其他實施例中，可聚合組成物提供低於45℃、40℃、35℃、30℃、25℃、20℃、15℃、10℃、5℃或0℃之玻璃轉移溫度。玻璃轉移溫度可藉由所屬領域已知方法來測量，例如微差掃描熱量法(DSC)、調變 DSC、或動態機械分析。可聚合組成物可藉由習知自由基聚合方法來聚合。

可聚合組成物包含烯系不飽和組分之混合物。該混合物較佳包含大量之至少一種多(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物。在一些實施例中，多(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物係二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯。在一些實施例中，多(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物係芳族。在其他實施例中，多(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物係非芳族。多官能性芳族(甲基)丙烯酸酯單體及寡聚物一般具有至少200g/莫耳、300g/莫耳、400g/莫耳、或450g/莫耳之分子量。在一些實施例中，分子量為小於1600g/莫耳。通常應瞭解，其他反應產物可存在為合成該等多(甲基)丙烯酸酯單體及寡聚物之副產物。

在一些實施例中，可聚合組成物包含至少10wt-%及15wt-%之量的芳族多(甲基)丙烯酸酯單體及/或寡聚物。一般而言，芳族多(甲基)丙烯酸酯單體及/或寡聚物之量係至少40wt-%，且當可聚合組成物不含無機奈米粒子時不超過約60wt-%、70wt-%或75wt-%。當組成物含有無機奈米粒子時，可聚合組成物一般含有不大於40wt-%、35wt-%、30wt-%、或25wt-%的芳族多(甲基)丙烯酸酯單體及/或寡聚物。

在一些實施例中，芳族二(甲基)丙烯酸酯單體係雙酚二(甲基)丙烯酸酯。在又其他實施例中，單體係衍生自不同起始單體之芳族環氧二(甲基)丙烯酸酯寡聚物。

在一些實施例中，芳族二(甲基)丙烯酸酯單體具有以下通式：其中Z獨立地係-C(CH₃)₂-、-CH₂-、-C(O)-、-S-、-S(O)-、或-S(O)₂-，各Q獨立地係O或S。L係鍵聯基。L可獨立地包含支鏈或直鏈C₂-C₆伸烷基且n在0至10範圍內。更佳的是，L係C₂或C₃且n係0、1、2或3。伸烷基鍵聯基之碳鏈可選地可經一或多個羥基取代。例如，L可為-CH₂CH(OH)CH₂-。一般而言，鍵聯基係相同的。R1獨立地係氫或甲基。

各種(甲基)丙烯酸酯化芳族環氧寡聚物係可購得。例如，(甲基)丙烯酸酯化芳族環氧(描述為改質之環氧丙烯酸酯)可以商品名稱「CN118」、及「CN115」購自Sartomer,Exton,PA。(甲基)丙烯酸酯化芳族環氧寡聚物(描述為環氧丙烯酸酯寡聚物)可以商品名稱「CN2204」購自Sartomer。此外，(甲基)丙烯酸酯化芳族環氧寡聚物(描述為與40%三羥甲基丙烷三丙烯酸酯摻合之環氧酚醛丙烯酸酯)可以商品名稱「CN112C60」購自Sartomer。一種例示性芳族環氧丙烯酸酯可以商品名稱「CN 120」購自Sartomer(供應商報告之折射率為1.5556、在65℃下黏度為2150、及Tg為60℃)。

一種例示性雙酚A乙氧基化二丙烯酸酯單體可以商品名稱「SR602」購自Sartomer(報告在20℃下之黏度為610cps、及Tg為2℃)。另一例示性雙酚A乙氧基化二丙烯酸酯單體可以商品名稱「SR601」購自Sartomer(報告在20℃下之黏度為1080cps、及Tg為60℃)。

在其他實施例中，雙酚二(甲基)丙烯酸酯單體包括額外芳族基團，例如在含茀單體之情形中。已描述用作高折射率反應性稀釋劑之一種特定的含茀(甲基)丙烯酸酯單體係可購自Shin-Nakamura之9,9-雙[4-(2-丙烯醯基氧基乙氧基)苯基]茀(NK酯A-BPEF)。此單體之結構係如下所示：NK酯A-BPEF。

在此實施例中，Z係茀。

在其他實施例中，可聚合組成物係經選擇以減少在撞擊時對稜鏡結構之損壞。示範性可聚合組成物係描述於WO2014/046837中；該案以引用方式併入本文中。在此實施例中，可聚合組成物包含至少一種包含氧化伸烷基(alkylene oxide)重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體。伸烷基重複單元一般具有式-[O-L]-，其中L係直鏈或支鏈伸烷基。在一些實施例中，氧化伸烷基係直鏈或支鏈C₂-C₆伸烷基。非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體一般包含二或三個(甲基)丙烯酸酯基團。

非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體一般包含至少三或四個連續氧化伸烷基重複單元。在一些實施例中，二或三(甲基)丙烯酸酯單體包含至少5、6、7、8、9、或10個連續氧化伸烷基重複單元。在一些實施例中，連續氧化伸烷基重複單元之數目係不大於30、或25、或20、或15。

在一些實施例中，非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體可由以下通式表示：其中R1係H或甲基，R2係三價有機殘基，L獨立地係直鏈或支鏈C₂至C₆伸烷基，且n係3至30。

在一些實施例中，R2係包含至少3個、4個、5個、或6個碳原子且一般不大於12個碳原子之烴殘基。在一些實施例中，R係烴殘基，且可選地進一步包含一或多個氧、硫或氮原子。

包含至少三或四個連續氧化伸烷基重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體可包含直鏈及/或支鏈氧化伸烷基重複單元之任何組合。在一些實施例中，該單體僅包含氧化伸乙基重複單元。在其他實施例中，該單體僅包含氧化伸丙基重複單元。在又其他實施例中，該單體僅包含氧化伸丁基重複單元。在又其他實施例中，該單體可包含該等氧化伸烷基重複單元之各種組合。例如，非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體可包含氧化伸乙基及氧化伸丙基重複單元二者之組合。

包含至少三個連續C₂-C₄氧化伸烷基重複單元之各種非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體係可購得。其他單體可例如藉由聚氧化伸烷基多元醇與丙烯酸之反應合成，例如WO2014/011731中所述；該案以引用方式併入本文中。

在一些實施例中，利用包含3或4個連續氧化伸烷基重複單元之二(甲基)丙烯酸酯單體，例如氧化伸乙基重複單元、氧化伸丙基重複單元、或其混合物。連續氧化伸烷基重複單元之數目可不大於13、或12、或11、或10、或9、或8，且在一些實施例中，不大於7、或6、或5。可購自Sartomer USA(Exton,PA)之代表性單體包括四乙二醇二丙烯酸酯及聚乙二醇二丙烯酸酯，例如可以商品名稱「SR268」、「SR259」、「SR344」及「SR610」購得者。

其他代表性單體包括可以商品名稱「Polypropylene Glycol 400 diacrylate」購自Monomer-Polymer & Dajac Labs,PA,USA之聚丙二醇二丙烯酸酯。

聚乙二醇二丙烯酸酯及聚丙二醇二丙烯酸酯一般包含分子之混合物，其中n為上文所指定範圍之平均值。

在其他實施例中，利用包含4至5個連續氧化伸烷基重複單元之三(甲基)丙烯酸酯單體，例如氧化伸乙基重複單元、氧化伸丙基重複單元、或其混合物。連續氧化伸烷基重複單元之數目可不大於15、或14、或13，且在一些實施例中，不大於12、或9、或10。代表性單體包括乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯單體，該丙烯酸酯具有下式：其中n、m或o中之至少一者係3或4。n+m+o之總和一般係至少5、6、7、8、9、或10，且在一些實施例中不大於30。

該式之一種代表性單體(其中n、m及o之總和係約15)可以商品名稱「SR9035」購自Sartomer。

可聚合組成物中包含氧化伸烷基重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體之濃度一般係至少3wt-%、4wt-%、或5wt-%。在一些實施例中，有機組分僅包含該等非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體中之一或多者。因此，100%之有機組分係包含至少三個連續氧化伸烷基重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體。由於該組成物亦包含至少約20wt-%之無機奈米粒子及至少約5wt-%之表面處理劑，因此可聚合組成物一般包含最多約75wt-%之包含至少三個連續氧化伸烷基重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體。

在又其他實施例中，包含氧化伸烷基重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體係與其他(即不同的)單體組合，例如交聯劑及/或單官能性稀釋劑。在該等實施例中，可聚合組成物可包含至少6 wt-%、7wt-%、8wt-%、9wt-%、或10wt-%且一般不大於50wt-%或45wt-%之包含氧化伸烷基重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體。在一些實施例中，可聚合組成物包含不大於40wt-%、39wt-%、38wt-%、37wt-%、36wt-%、或35wt-%之包含氧化伸烷基重複單元之非芳族多-(甲基)丙烯酸酯單體。

在一些實施例中，可聚合組成物不含交聯劑。在一些實施例中，可聚合組成物不含(甲基)丙烯酸酯稀釋劑。在又其他實施例中，可聚合組成物進一步包含至少一種單官能性稀釋劑、至少一種交聯劑、或其組合。

在一些實施例中，可聚合組成物包含在25℃下黏度小於300、250、或200cps之(甲基)丙烯酸酯稀釋劑。(甲基)丙烯酸酯稀釋劑可具有在25℃下小於150cps、100cps、80cps、60cps、40cps、或20cps之黏度。

在一些實施例中，可聚合組成物可包含多官能性(甲基)丙烯酸酯組分作為稀釋劑。例如，四乙二醇二丙烯酸酯(例如以商品名稱SR 268購自Sartomer者)可用作稀釋劑。

在其他實施例中，可聚合組成物包含芳族單官能性(甲基)丙烯酸酯作為稀釋劑。該等稀釋劑一般具有大於1.50(例如至少1.51或1.52)之折射率。該等反應性稀釋劑可經鹵化或未經鹵化(例如未經溴化)。在一些實施例中，芳族單官能性(甲基)丙烯酸酯稀釋劑具有至少1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、或1.58且一般不大於1.60之折射率。

合適的單(甲基)丙烯酸酯稀釋劑包括例如苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯；苯氧基-2-甲基乙基(甲基)丙烯酸酯；苯氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羥基-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯；苄基(甲基)丙烯酸酯；苯硫基乙基丙烯酸酯；2-萘硫基乙基丙烯酸酯；1-萘硫基乙基丙烯酸酯；2,4,6-三溴苯氧基乙基丙烯酸酯；2,4-二溴苯氧基乙基丙烯酸酯；2-溴基苯氧基乙基丙烯酸酯；1-萘氧基乙基丙烯酸酯；2-萘氧基乙基丙烯酸酯；苯氧基2-甲基乙基丙烯酸酯；苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯；3-苯氧基-2-羥基丙基丙烯酸酯；2,4-二溴-6-二級丁基苯基丙烯酸酯；2,4-二溴-6-異丙苯基丙烯酸酯；苄基丙烯酸酯；苯基丙烯酸酯；2,4,6-三溴苯基丙烯酸酯。也可使用其他高折射率單體，例如五溴苄基丙烯酸酯以及五溴苯基丙烯酸酯。

在一些實施例中，可聚合組成物包含聯苯單體、苄基單體、或其組合作為單(甲基)丙烯酸酯稀釋劑。

單官能性聯苯單體包含末端聯苯基團(其中該二個苯基並不稠合，而是藉由鍵連接)或包含藉由鍵聯基連接之兩個芳族基團之末端基團。單官能性聯苯單體亦包含較佳可藉由暴露於(例如UV)輻射聚合之單一烯系不飽和基團。單官能性聯苯單體較佳包含單一(甲基)丙烯酸酯基團或單一硫基(甲基)丙烯酸酯基團。丙烯酸酯官能性一般較佳。

可聚合組成物可包括單一聯苯(甲基)丙烯酸酯單體或者二或更多個聯苯(甲基)丙烯酸酯單體之組合。

在一個實施例中，可聚合組成物包含具有以下通式之聯苯(甲基)丙烯酸酯單體：其中R1係H或CH₃；X係O或S；n在0至10範圍內(例如n係1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10)；以及L係具有1個至5個碳原子之伸烷基(即亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、或伸戊基)，其可選地經羥基取代。

在另一個實施例中，可聚合組成物包含具有以下通式之聯苯(甲基)丙烯酸酯單體：其中R1係H或CH₃；X係O或S；Q係選自-(C(CH₃)₂-、-CH₂、-C(O)-、-S(O)-、以及-S(O)₂-；n在0至10範圍內(例如n係1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10)；以及 L係具有1個至5個碳原子之伸烷基，其可選地經羥基取代。

一種代表性聯苯(甲基)丙烯酸酯單體2-苯基-苯基丙烯酸酯可以商品名稱「TO-2344」購自日本之Toagosei Co.Ltd.，係如下繪示：

另一聯苯(甲基)丙烯酸酯單體係以商品名稱「TO-2345」購自Toagosei Co.Ltd.之4-(-2-苯基-2-丙基)苯基丙烯酸酯。另一聯苯(甲基)丙烯酸酯單體2-苯基-2-苯氧基乙基丙烯酸酯可以商品名稱「TO-1463」購自Toagosei Co.Ltd.和以商品名稱「M1142」購自韓國Miwon Specialty Chemical Co.Ltd.，係如下繪示：

在另一個實施例中，可聚合組成物包含苄基(甲基)丙烯酸酯單體作為單(甲基)丙烯酸酯稀釋劑。合適的苄基(甲基)丙烯酸酯單體係描述於PCT公開案第WO2012/158317號中；該案以引用方式併入本文中。苄基(甲基)丙烯酸酯單體一般具有以下通式：其中至少一個R1包含芳族取代基，t係1至4之整數；以及R2係氫或甲基。

R1可包含各種芳族取代基，例如

芳族取代基R1一般藉由至少一個二價(例如伸烷基或醚)鍵聯基鍵結至苄基之芳族環。因此，R1之芳族環一般不與芳族苄基環稠合，如在萘基之情形中。在一些實施例中，芳族取代基R1係藉由二或更多個二價(例如伸烷基或醚)鍵聯基鍵結至芳族苄基環。

在一些有利的實施例中，t係1。代表性結構包括、、以及。

在其他實施例中，t大於1。例如，在一個實施例中，t係3。一種代表性結構係

可聚合組成物可包含至少10wt-%、15wt-%、20wt-%或25wt-%且一般不大於60wt-%、55wt-%或50wt-%之芳族單官能性(甲基)丙烯酸酯稀釋劑。

在一些實施例中，可聚合組成物可包含至少5wt-%且一般不大於15wt-%之包含至少三個(甲基)丙烯酸酯基團之交聯劑。

合適的交聯劑包括例如新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基化三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇丙氧基化三(甲基)丙烯酸酯、以及二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯。可採用任一種交聯劑或其組合。由於甲基丙烯酸酯基團之反應性傾向於小於丙烯酸酯基團，故交聯劑較佳不含甲基丙烯酸酯官能性。

在一些實施例中，可聚合組成物進一步包含無機奈米粒子。

可聚合組成物中存在之無機奈米粒子之總量係至少20wt-%、25wt-%、30wt-%、35wt-%或40wt-%。濃度一般小於70wt-%、65wt-%或60wt-%，以便可聚合組成物具有適用於製造微結構膜之澆注及固化製程中之黏度。在一些實施例中，濃度不大於55wt-%或50wt-%。在一些實施例中，剛剛所述之濃度係高折射率奈米粒子之濃度。在其他實施例中，剛剛所述之濃度係較高折射率奈米粒子及較低折射率奈米粒子(例如矽石)之組合的濃度。

該等粒子之大小經選擇以避免顯著的可見光散射。可能期望將無機氧化物粒子類型之混合物用於將光學或材料性質最佳化，並且降低總組成成本。表面改質之膠態奈米粒子可為(例如非締合)一次粒徑或締合粒徑大於1nm、5nm或10nm之氧化物粒子。此一次或締合粒徑通常小於100nm、75nm、或50nm。此一次或締合粒徑一般小於40nm、30nm、或20nm。該等奈米粒子較佳係非締合。其可基於穿透電子顯微術(TEM)測量。

高折射率奈米粒子一般具有至少1.68之折射率。該等奈米粒子一般包含金屬氧化物或由金屬氧化物組成，例如氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、其混合物、或其混合氧化物。

氧化鋯及二氧化鈦奈米粒子可具有5至50nm、或5至15nm、或8nm至12nm之粒徑。氧化鋯奈米粒子可以至少10wt.-%、15wt.-%、20wt.-%、25wt.-%、30wt.-%、35wt.-%、或40wt.-%且在一些實施例中不大於70wt.-%或65wt.-%之量存在於耐用物品或光學元件中。用於本發明之組成物及物品中之氧化鋯可以商品名稱「Nalco OOSSOO8」購自Nalco Chemical Co.和以商品名稱「Buhler zirconia Z-WO sol」購自Buhler AG Uzwil,Switzerland。

氧化鋯粒子可使用如PCT公開案WO2009/085926及美國專利第7,241,437號中所述之水熱技術來製備；該案以引用方式併入本文中。一旦形成，奈米粒子一般包含所吸附之揮發性酸(即具有六個或更少碳原子之單羧酸)，例如醋酸。

無機奈米粒子一般經表面改質。表面改質涉及將表面改質劑附接至無機氧化物(例如氧化鋯)粒子以改變表面特徵。無機粒子之表面改質之總體目標係提供具有均質組分及較佳地低黏度之組成物，其可製備成具有高亮度之膜(例如使用澆注及固化製程)。

奈米粒子通常經表面改質以改良與有機組分之相容性。表面改質之奈米粒子在有機組分中通常係非締合、非聚結的、或其組合。含有該等表面改質之奈米粒子之所得光管理膜(light management film)傾向於具有高光學清晰度及低霧度。與僅含有聚合有機材料之膜相比，添加高折射率表面改質之奈米粒子(例如氧化鋯)可增加增亮膜之增益。

單羧酸(即每個分子含有一個羧酸基團)表面處理可由式A-B表示，其中A基團係能夠附接至(例如氧化鋯或二氧化鈦)奈米粒子表面之單羧酸基團，且B係包含各種不同官能性之相容基團。羧酸基團可藉由吸附及/或形成離子鍵來附接至表面。相容基團B一般經選擇，以使得其與(例如增亮)微結構光學物品之可聚合組成物相容。相容基團B可具反應性或非反應性且可具極性或非極性。

相容基團B較佳係具反應性，以使得其可與(例如增亮)微結構光學物品之有機組分共聚合。例如，諸如(甲基)丙烯酸酯相容基團之自由基可聚合基團可與(甲基)丙烯酸酯官能性有機單體共聚合以產生具有良好均質性之增亮物品。

表面改質之奈米粒子可實質上完全凝聚。完全凝聚之奈米粒子(矽石除外)之結晶度(以隔離之金屬氧化物粒子進行測量)一般大於55%，較佳的是大於60%，且更佳的是大於70%。例如，結晶度的範圍可高至約86%或更高。可藉由X射線繞射技術測定結晶度。凝聚之結晶(例如，氧化鋯)奈米粒子具有高折射率，然而非晶質奈米粒子一般具有較低之折射率。

在一些實施例中，如以引用方式併入本文中之美國專利申請公開案第2011/0227008號中所述，所述之(例如氧化鋯)無機奈米粒子係用包含含有羧酸末端基團及C₃-C₁₆酯單元(例如C₃-C₈酯重複單元或至少一個C₆-C₁₆酯單元)之化合物的表面處理進行表面改質。

膠態分散液中之粒子的表面改質可以各種方式實現。該製程一般涉及無機粒子分散液與表面改質劑之混合物。可選地，可添加共溶劑，例如1-甲氧基-2-丙醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、N,N-二甲基乙醯胺、及1-甲基-2-吡咯啶酮。共溶劑可增強表面改質劑以及表面改質之粒子的溶解性。隨後使包含無機溶膠及表面改質劑之混合物在混合或不混合之情況下在室溫或高溫下反應。

然後可以各種方法將表面改質之粒子納入可固化(即可聚合)組成物中。在較佳態樣中，採用溶劑交換程序，藉此將可聚合有機組分添加至表面改質之溶膠中，接著經由蒸發移除水及共溶劑(若使用)，從而使該等粒子分散於可聚合有機組分中。蒸發步驟可經由例如蒸餾、旋轉蒸發或烘箱乾燥來實現。在另一態樣中，可將表面改質之粒子萃取至水不混溶性溶劑中，接著若需要，進行溶劑交換。或者，將表面改質之奈米粒子納入可聚合組分中之另一方法涉及將改質之粒子乾燥成粉末，接著添加其中分散有該等粒子之該可聚合有機組分。此方法中之乾燥步驟可藉由適合該系統之習知方式(例如，烘箱乾燥或噴霧乾燥)來實現。

紫外線固化型可聚合組成物包含至少一種光起始劑。在本發明之增亮膜中可採用單一光起始劑或其摻合物。一般而言，光起始劑至少部分可溶(例如在處理溫度下)且在聚合後實質上係無色的。光起始劑可經著色(例如黃色)，前提係使得光起始劑在暴露至UV光源後實質上係無色的。

合適的光起始劑包括單醯基氧化膦及雙醯基氧化膦。市售單醯基氧化膦或雙醯基氧化膦光起始劑包括以商品名稱「Lucirin TPO」購自BASF(Charlotte,NC)之2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦；以商品名稱「Lucirin TPO-L」亦購自BASF之2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基膦酸乙酯；以及以商品名稱「Irgacure 819」購自Ciba Specialty Chemicals之雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦。其他合適的光起始劑包括以商品名稱「Darocur 1173」購自Ciba Specialty Chemicals之2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮，以及以商品名稱「Darocur 4265」、「Irgacure 651」、「Irgacure 1800」、「Irgacure 369」、「Irgacure 1700」、以及「Irgacure 907」購自Ciba Specialty Chemicals之其他光起始劑。

該光起始劑可以約0.1至約10重量百分比之濃度使用。更佳的是，該光起始劑係以約0.5wt-%至約5wt-%之濃度使用。鑒於引起增亮膜變黃傾向，大於5wt-%一般係不利的。亦可適當地採用其他光起始劑，如可由所屬技術領域中具有通常知識者所確定。

諸如含氟表面活性劑及基於聚矽氧之表面活性劑之表面活性劑可選地可包括在可聚合組成物中，以降低表面張力、提高潤濕、使得塗層較平滑、及塗層之缺陷較少等。

基底膜基材之相對表面包含低折射率(例如氟化)層。不希望受理論限制，據推測，低折射率層減少基底膜基材之表面反射或換言之向基底膜基材提供抗反射性質。然而，令人驚訝的是增益之增加較大，據推測係歸因於相鄰高折射率微結構表面層。此外，可提供峰值亮度增益之低折射率(例如氟化)層的厚度一般具有¼波之偶數倍之光學厚度。

低折射率層具有在50nm至1000nm範圍內之厚度。在一些實施例中，低折射率層具有至少120、125、或130nm之厚度。在一些實施例中，低折射率層具有不大於800、700、600、500、400或300nm之厚度。

低折射率(例如氟化)層之折射率與基底膜基材相差至少0.10、0.15、0.20、或0.25。在一些實施例中，例如當基底膜基材係PET時，低折射率(例如氟化)層具有不大於1.55、或1.50、或1.45、或1.40、或1.35之折射率。

當低折射率(例如氟化)層具有大於約1.45之折射率時，低折射率層可包含非氟化材料。然而，當低折射率層具有小於1.45之折射率時，低折射率層一般包含氟化聚合物。

氟化聚合物一般具有大於20,000克/莫耳之分子量。氟化聚合物沿著該聚合物之碳主鏈包含氫原子以及氟原子。氟化聚合物一般包含沿著該聚合物之碳主鏈以重量計至少50%、60%、或甚至70%之量之氟原子；及沿著該聚合物之碳主鏈以重量計至多75%或76%之量之氟原子。

在一些實施例中，低折射率組成物包含至少一種(例如自由基可聚合)含氟聚合物。該等類別之含氟聚合物之一般描述及製備可參見Encyclopedia Chemical Technology,Fluorocarbon Elastomers,Kirk-Othmer(1993)、或Modern Fluoropolymers,J. Scheirs Ed,(1997),J Wiley Science，第2、13、及32章(ISBN 0-471-97055-7)。

含氟聚合物一般衍生自一或多種氟化單體，例如四氟乙烯(TFE)、氟乙烯(VF)、偏二氟乙烯(VDF)、六氟丙烯(HFP)、五氟丙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯(CTFE)、全氟乙烯醚(包括全氟烯丙基乙烯基醚及全氟烷氧基乙烯基醚)、全氟烯丙基醚(包括全氟烷基烯丙基醚及全氟烷氧基烯丙基醚)、全氟烷基乙烯基單體、以及其組合。

在一些實施例中，含氟聚合物係由稱為四氟乙烯(「TFE」)、六氟丙烯(「HFP」)、以及偏二氟乙烯(「VDF」、「VF2」)之構成單體形成。該等構成分之單體結構係顯示於下文：TFE：CF₂=CF₂ (1)

VDF：CH₂=CF₂ (2)

HFP：CF₂=CF-CF₃ (3)

含氟聚合物較佳包含不同莫耳量之至少二種構成分單體(HFP及VDF)，及更佳所有三種構成分單體。(1)、(2)或(3)中未繪示但亦為有用之額外單體包括具有通式結構CF₂=CF-OR_f之全氟乙烯基醚單體，其中R_f可為具有1至8個碳之支鏈或直鏈全氟烷基，且其本身可含有額外雜原子例如氧。具體實例係全氟甲基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、全氟(3-甲氧基-丙基)乙烯基醚。額外實例參見Worm(WO 00/12574，轉讓給3M)、以及Carlson(美國專利第5,214,100號)。

各種含氟塑膠及含氟彈性體係已知者，例如US3929934中所闡述者。在一些實施例中，該等彈性體具有以下通式：其中x、y及z係以莫耳百分比表示。在一些實施例中，x、y、及z經選擇，以使得該等彈性體包含不大於40wt.-%或35wt.-% TFE、不大於25wt.% HFP、及不大於70wt.-%、65wt.-%、或60wt.-% VDF。在其他實施例中，含氟彈性體可為包含不大於80wt.%、70wt.%或60wt.% VDF及不大於60wt.-%、50wt.-%、或40wt.-% HFP之共聚物。

為了提高耐用性，可使含氟聚合物在鏈轉移劑及/或含鹵素固化位點單體及/或鹵化末端基團之存在下聚合，以將固化位點引入含氟聚合物中。該等鹵素基團提供對於塗層混合物之其他組分的反應性，並促進聚合物網絡之形成。有用之含鹵素單體為所屬領域所熟知，且典型實例參見WO2014/179432。

可選地，可經由使用鹵化鏈轉移劑將鹵素固化位點引入聚合物結構中，該等鹵化鏈轉移劑產生含有反應性鹵素末端基團之含氟聚合物鏈末端。該等鏈轉移劑(「CTA」)在文獻中為眾所周知且典型實例係：Br-CF₂CF₂-Br、CF₂Br₂、CF₂I₂、CH₂I₂。其他典型實例參見Weisgerber之美國專利第4,000,356號。

在另一實施例中，可藉由任何將提供含氟聚合物足夠碳-碳不飽和之方法進行去氫氟化，來使含氟聚合物具有反應性，以在含氟聚合物與烴基材或層之間產生增加之鍵強度。去氫氟化製程係誘導不飽和之熟知製程，其最常用於藉由諸如二酚及二胺之親核劑進行含氟彈性體之離子交聯。此反應係含VDF之彈性體之特徵。此外，此反應亦可能由一級及二級脂族單官能性胺進行，且將產生具有側接胺側基之DHF-含氟聚合物。

在一些實施例中，低折射率層包含含氟聚合物、胺基有機矽烷酯偶合劑或其酯等效物、可選地與多烯烴交聯劑之組合(例如US 7,323,514中所闡述者)；該案以引用方式併入本文中。該多烯烴交聯劑可與先前所述之微結構表面層之可聚合組成物之交聯劑相同。低折射率組成物中之交聯劑濃度一般為至少5wt-%、或10wt-%、或15wt-%且不大於約40wt-%。在一些實施例中，低折射率層中之交聯劑濃度一般不大於約25wt-%。

在另一實施例中，低折射率層包含氟化聚合物，該氟化聚合物包含各種氟化單-及多-(甲基)丙烯酸酯化合物之反應產物。該等材料一般包含自由基可聚合部分(moiety)與(全)氟聚醚部分、(全)氟烷基部分、以及(全)氟伸烷基部分之組合。該等類別中之每一者內有具有高氟含量(例如至少25wt-%)之物種。各類別內之其他物種(具有小於25wt-%之氟含量)可用作輔助組分。當自由基可聚合部分係(甲基)丙烯酸酯部分時，該等氟化聚合物可表徵為氟化(甲基)丙烯酸聚合物。

在一個實施例中，低折射率層包含可聚合有機組分之反應產物，該可聚合有機組分包含自由基可聚合之氟化聚合中間物，該自由基可聚合之氟化聚合中間物包含具有高分支結構之聚合物種，如WO2007/146509中所闡述；該案以引用方式併入本文中。自由基可聚合之氟化聚合中間物包含下列之反應產物：i)氟含量為至少25wt-%之至少一種多官能性自由基可聚合材料，與ii)可選地，氟含量在0wt-%至小於25wt-%範圍內之至少一種多官能性自由基可聚合材料，其中多官能性材料之總量基於可聚合有機組分之wt-%固體係至少約25wt-%。低折射率層進一步包含至少一種氟化自由基可聚合材料之反應產物。

自各種氟化單-及多-(甲基)丙烯酸酯化合物製備之低折射率層一般亦包含與先前所述相同濃度之(例如多烯烴)交聯劑。

為了提高耐用性，低折射率表面層可進一步包含折射率小於1.50之無機奈米粒子。各種低折射率無機氧化物粒子係已知者，例如金屬氧化物、金屬氮化物、以及金屬鹵化物(例如氟化物)。較佳的低折射率粒子包括膠態矽石、氟化鎂、以及氟化鋰。用於低折射率組成物中之矽石可以商品名稱「Nalco Collodial Silicas」購自Nalco Chemical Co.,Naperville,IL，例如產品1040、1042、1050、1060、2327、及2329。合適的發煙矽石包括例如以商品名稱「Aerosil series OX-50」以及產品編號-130、-150及-200購自DeGussa AG,(Hanau,Germany)之產品。發煙矽石亦可以商品名稱「CAB-O-SPERSE 2095」、「CAB-O-SPERSE A105」、以及「-CAB-O-SIL M5」購自Cabot Corp.,Tuscola,I。

低折射率層之氟化組分可提供低表面能。低折射率塗層組成物之表面能可藉由各種方法來表徵，例如接觸角及撥墨性(ink repellency)。固化之低折射率層之靜態水接觸角一般為至少80°。更佳的是，接觸角為至少90°且最佳地為至少100°。或者，或除此之外，十六烷之前進接觸角為至少50°，且更佳的是至少60°。低表面能係適合抗汙及撥染(stain repellent)性質，以及使所暴露表面易於清潔。

低折射率層可具有光澤(gloss)或消光(matte)表面。相較於典型光澤膜，消光表面層一般具有較低透射值及較高霧度值。例如，如根據ASTM D1003測量，消光表面層之霧度通常為至少5%、6%、7%、8%、9%、或10%。如根據ASTM D 2457-03在60°下測量，光澤表面一般具有至少130之光澤；而消光表面具有小於120之光澤。

可對表面進行粗糙化或紋理化以提供消光表面。此可以所屬領域已知之各種方式來實現，包括利用已經珠粒噴砂(bead-blasted)或以其他方式粗糙化之合適工具壓紋低折射率表面，以及使組成物抵靠適當粗糙化母版固化，如美國專利第5,175,030號(Lu等人)及第5,183,597號(Lu)中所述。

在又一態樣中，低折射率(例如表面)層可提供於作為基底膜基材(例如2)之消光預成形膜上。示範性消光膜可以商品名稱「N4D2A」購自U.S.A.Kimoto Tech,Cedartown,GA。

消光低折射率塗層亦可藉由將合適大小之粒子填料(例如矽石砂或玻璃珠)添加至組成物中來製備。該等消光粒子一般實質上大於表面改質之低折射率粒子。例如，平均粒徑一般在約1至10微米範圍內。該等消光粒子之濃度可在至少2wt-%至約10wt-%或更大範圍內。在小於2wt-%(例如1.8wt-%、1.6wt-%、1.4wt-%、1.2wt-%、1.0wt-%、0.8wt-%、0.6wt-%)之濃度下，該濃度一般不足以產生所欲之光澤減少(此亦導致霧度增加)。然而，可在不存在該等消光粒子之情況下提供耐用抗反射膜。

低折射率層可自包含氟化聚合物及/或可聚合材料的塗層組成物製備，該可聚合材料用於使氟化聚合物以約1至10固體百分比之濃度存在於相容有機溶劑中。

可採用單一有機溶劑或溶劑之摻合物。儘管可採用各種氟化溶劑，但在一些實施例中製備不含氟化溶劑之相容低折射率塗層組成物。

視所採用之材料而定，合適的溶劑包括醇，例如異丙醇(IPA)或乙醇；酮，例如甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK)、二異丁基酮(DIBK)；環己酮、或丙酮；芳族烴，例如甲苯；異佛爾酮；丁內酯；N-甲基吡咯啶酮；四氫呋喃；酯，例如乳酸酯；醋酸酯，包括諸如以商品名稱「3M Scotchcal Thinner CGS10」(「CGS10」)購自3M之丙二醇單甲基醚醋酸酯、諸如以商品名稱「3M Scotchcal Thinner CGS50」(「CGS50」)購自3M之醋酸2-丁氧基乙酯、二乙二醇乙基醚醋酸酯(DE醋酸酯)、乙二醇丁基醚醋酸酯(EB醋酸酯)、二丙二醇單甲基醚醋酸酯(DPMA)；異烷基酯，例如醋酸異己酯、醋酸異庚酯、醋酸異辛酯、醋酸異壬酯、醋酸異癸酯、醋酸異十二烷基酯、醋酸異十三烷基酯或其他異烷基酯；該等之組合及類似者。

在基底膜基材上形成低折射率層之方法可包括提供一預成形基底膜基材，及提供與該基底膜基材偶合之一層低反射率組成物。可將低折射率塗層直接施加至基底預成形膜或底漆層。或者，可將低折射率塗層組成物施加至一離型層，及隨後使用熱轉移或光輻射自離型層轉移至基底預成形膜。

可使用習知膜施加技術以單層或多層施加低折射率塗層。雖然膜基材通常便利地呈一卷連續帶材之形式，但可將塗層施加至個別片材。

可使用各種技術施加薄膜，包括浸塗、正向及逆向輥塗、線繞桿(wire wound rod)塗佈、以及模具塗佈(die coating)。模具塗佈機包括刮刀塗佈機、狹縫塗佈機(slot coater)、滑動塗佈機(slide coater)、流體承載塗佈機(fluid bearing coater)、滑動幕簾式塗佈機(slide curtain coater)、下落式模具幕簾式塗佈機(drop die curtain coater)、及擠壓塗佈機(extrusion coater)。許多類型之模具塗佈機係闡述於文獻中，諸如Edward Cohen及Edgar Gutoff,Modern Coating and Drying Technology,VCH Publishers,NY 1992,ISBN 3-527-28246-7以及Gutoff及Cohen,Coating and Drying Defects： Troubleshooting Operating Problems,Wiley Interscience,NY ISBN 0-471-59810-0。

在烘箱中乾燥低折射率塗層以移除溶劑。為了提高耐用性，可藉由例如使用H型燈泡或其他燈在期望波長下、較佳地在惰性氣氛(小於50百萬分點氧)中暴露紫外線輻射來使低折射率塗層固化。

可藉由一可移除之離型襯墊覆蓋低折射率層來保護低折射率層，直至將該膜轉換或組裝至一發光顯示裝置中。

在一些實施例中，一第一微結構光學膜(例如增亮膜)近接一第二微結構光學膜(例如增亮膜)。近接(proximate)意指夠近(sufficiently near)。近接可包括第一微結構光學膜與第二光學膜接觸，例如僅將該等膜堆疊在一起或者可藉由各種方式附接該等膜。該等膜可藉由機械方式、化學方式、熱方式、或其組合來附接。化學方式包括各種壓敏黏著劑、基於溶劑之黏著劑、熱熔黏著劑、以及當暴露至熱、水分、或輻射時交聯之兩部分可固化黏著劑組成物。熱方式包括例如加熱壓紋輥(heated embossed roller)、射頻(RF)焊接、及超音波焊接。光學膜可(例如連續地)跨越膜之整個平面、僅在選擇點處、或僅在邊緣處附接。或者，近接之光學膜可由一空氣介面彼此隔開。空氣介面可藉由增加任一或兩個光學膜在周邊處之厚度來建立，例如藉由施加黏著劑。當將膜堆疊而非層壓在一起時，光學膜之間之空氣介面可能僅有幾微米。

在該等總成中，底部膜之微結構表面較佳地近接頂部膜之非結構化表面設置。該等膜之稜鏡大致上平行對準一個主方向，該等稜鏡係藉由溝槽隔開。通常較佳的是，對準一堆疊中之第二(例如底部)微結構光學膜之稜鏡(或溝槽)，以使得該等稜鏡實質上正交於第一(例如頂部)膜之稜鏡。然而，亦可採用其他對準方式(alignment)。例如，第二光學膜之稜鏡可相對於第二光學膜之稜鏡來定位，以使得溝槽或稜鏡之交叉點形成在約70°至約120°範圍內之角。

藉由在包含含有複數個稜鏡之一高折射率聚合微結構表面層之一基底膜基材上提供一低折射率層，第一及第二增亮膜之總成可提供大於0.02之增益提高。例如，增益之提高(即X-ETavg或X-ETmin)可為至少0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、或0.10、或更大。X-Etmin之提高可甚至更大。例如，X-Etmin之提高可為至少0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、或更大。

增亮膜可在各種發光顯示裝置中使用，例如液晶顯示器(「LCD」)及發光二極體(「LED」)顯示器，例如手機(包括智慧型手機)、穿戴式(例如手腕)裝置、汽車導航系統、全球定位系統、測深度器、電腦螢幕、筆記型電腦、及平板電腦顯示器。

本說明書中所用用語之定義：

「折射率(index of refraction或refractive index)」係指材料(例如單體)之絕對折射率，該絕對折射率應理解為電磁輻射在自由空間中之速度相對於該輻射在該材料中之速度之比率。折射率可使用已知方法來測量，且通常使用在可見光區中之Abbe折射計(例如，可購自Fisher Instruments(Pittsburgh,PA))來測量。一般應了解，測量之折射率在一定程度上可隨儀器而有所變化。

「(甲基)丙烯酸酯((Meth)acrylate)」係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯化合物二者。

「可聚合組成物(Polymerizable composition)」係指包括包含至少一種可聚合單體之有機組分及可選地無機奈米粒子之總組成物。

「有機組分(Organic component)」係指該組成物中除了無機奈米粒子及奈米粒子表面改質劑以外之所有組分。對於其中可聚合組成物不含無機奈米粒子之實施例而言，有機組分及可聚合組成物係相同。

用語「奈米粒子(nanoparticle)在本文中定義為意指直徑小於約100nm之粒子(一次粒子或締合之一次粒子)。

「表面改質之膠態奈米粒子(Surface modified colloidal nanoparticle)」係指各自具有改質之表面以使得奈米粒子提供穩定分散液之奈米粒子。

「穩定分散液(Stable dispersion)」在本文中定義為其中奈米粒子在環境條件例如室溫(約20℃至22℃)、大氣壓、以及無極端電磁力下靜置一段時期(例如約24小時)後不會聚結之分散液。

「聚集(Aggregation)」係指可彼此以化學方式結合之一次粒子間之強力締合。難以將聚集體分解至較小粒子。

「聚結(Agglomeration)」係指一次粒子之間的較弱締合，其可藉由電荷或極性來保持在一起且可分解成更小的實體(entity)。

「一次粒徑(Primary particle size)」係指單一(非聚集、非聚結)粒子之平均直徑。

以端點列舉之數值範圍包括所有歸於該範圍內之數字(例如達數值端點之精確程度)。例如，大於1.78且小於2.05之相對增益包括1.79、1.80、1.81、1.82等、最高達2.04。

本文中所參考之每一專利之全文皆以引用方式併入本文中。本發明之優點將以下列實例進一步闡述，然而在實例中所引述之特定材料與用量以及其他的條件及細節，皆不應被視為對本發明之過度限制。所有的百分比及比(ratio)都是以重量計，除非另有指明。

實例測試方法增益測試方法

使用可購自Photo Research Inc,Chatsworth,CA之具有MS-75鏡頭之SpectraScan^TM PR-650分光色度計來測量膜之光學性能。將膜置於漫透射中空燈箱上方。燈箱之漫透射及反射可描述為朗伯分布(Lambertian)。燈箱為六面中空立方體，經測量大約為12.5cm ×12.5cm×11.5cm(L×W×H)，由約6mm厚的漫射PTFE板製成。箱之一個面被選擇為樣本面。中空燈箱在樣本面處經測量具有約0.83之漫反射率(例如約83%，在400nm至700nm波長範圍內算平均，測量方法如下闡述)。在增益測試期間，該箱係從內部經由(與樣本面相對之)該箱底部約1cm之圓孔照明(其中光係自內部導向樣本面)。此照明係使用附接至用於引導光之光纖束的穩定化寬頻白熾光源(來自Schott-Fostec LLC,Marlborough MA及Auburn,NY之具有約1cm直徑纖維束擴充之Fostec DCR-II)提供。將標準線性吸收偏光器(例如Melles Griot 03 FPG 007)置於樣本箱與照相機之間。將照相機以約34cm之距離對焦於燈箱之樣本面，並將吸收偏光器置於距離照相機鏡頭約2.5cm處。在設置有偏光器而未設置樣本膜之情況下所測量之照明燈箱之輝度(luminance)係>150cd/m²。當將樣本膜放置為與箱樣本面平行且樣本膜大致接觸該箱時，利用PR-650以與箱樣本面之平面成垂直入射的角度測量。藉由將此樣本輝度與以相同方式單獨測量燈箱所得之輝度比較來計算相對增益。整個測量係在黑熱室(black enclosure)中進行以消除雜散光源。

使用15.25cm(6英吋)直徑之Spectralon塗佈之積分球、穩定化寬頻鹵素光源、以及光源電源(皆由Labsphere(Sutton,NH)供應)來測量燈箱之漫反射率。積分球具有三個開口埠，一個埠用於輸入光(直徑為2.5cm)，一個沿著第二軸成90°作為偵測器埠(直徑為2.5cm)，且第三個沿著第三軸(即正交於前兩軸)成90°作為樣本埠(直徑為5cm)。將PR-650分光色度計(同上)以約38 cm之距離對焦於偵測器埠。使用來自Labsphere具有約99%漫反射率之經校正反射率標準(SRT-99-050)計算積分球之反射效率。該標準係由Labsphere校正且可追溯至NIST標準(SRS-99-020-REFL-51)。積分球之反射效率計算如下：球亮度比=1/(1-R球*R標準)在此情形下，球亮度比係以參照樣本覆蓋樣本埠時在偵測器埠處測量之輝度除以無樣本覆蓋樣本埠時在偵測器埠處測量之輝度的比率。知道此亮度比及經校正標準之反射率(R標準)後，即可計算積分球之反射效率，即R球。然後再次在類似等式中使用此值以測量樣本之反射率，在此情形下為PTFE燈箱：球亮度比=1/(1-R球*R樣本)此處，球亮度比係測量為樣本埠處具有樣本時偵測器處之輝度除以無樣本時所測量之輝度的比率。由於自上文已知R球，故可計算R樣本。該等反射率係於4nm波長間隔下計算並報告為400nm至700nm波長範圍內之平均值。

交叉稜鏡膜之相對增益(有效透射(ET))可利用兩片稜鏡膜之一總成來測量，其中一片定向於另一片上方，且微結構稜鏡背對光源並且面向偵測器，且稜鏡列大約彼此垂直定向。有時，進行兩次測量，一次使偵測器前面之偏光器的通過軸平行定向於膜總成中之頂部膜稜鏡列，而另一次使偵測器前面之偏光器的通過軸垂直定向於膜總成中之頂部膜稜鏡列。該兩次測量之平均值為X-ETavg，且該兩次測量之最小值為X-ETmin。

當測試含有一反射偏光器之膜總成的相對增益時，使該反射偏光器之通過軸對準測試系統之吸收偏光器的通過軸。所報告之稜鏡膜的相對增益值通常係將最靠近吸收偏光器之膜的稜鏡溝槽垂直對準於該吸收偏光器之通過軸來獲得。

X-ETavg之增加%係藉由將具有低折射率塗層之膜的X-ETavg，減去缺乏該塗層之相同對照膜的X-ETavg，將該差異除以對照之X-ETavg，並乘以100%來決定。同樣地，X-ETmin之增加%係藉由將具有低折射率塗層之膜的X-ETmin，減去缺乏該塗層之相同對照膜的X-ETmin，將該差異除以對照之X-ETmin，並乘以100%來決定。

實例中所用之材料

FPO 3740係可購自3M Dyneon,St.Paul,MN之含氟彈性體三聚物。在633nm之波長下測量，其具有1.356之折射率。

在本文中所用之來自Eastman Kodak之醋酸丁酸纖維素(17%丁醯基，ASTM黏度15)與可購自Eastman Chemical Company,Kingsport,Tennessee之CAB-171-15類似。

M1142係可以商品名稱「M1142」購自Miwon Specialty Chemical Co.Ltd.(Korea)之丙烯酸2-苯基苯氧基乙酯。

SR602係可以商品名稱「SR602」購自Sartomer之雙酚A乙氧基化二丙烯酸酯單體，每個丙烯酸酯具有平均5個乙氧基化重複單元。

SR601係可以商品名稱「SR601」購自Sartomer之雙酚A乙氧基化二丙烯酸酯單體，每個丙烯酸酯具有平均2個乙氧基化重複單元。

HEAS係丙烯酸2-羥基乙酯與琥珀酸酐之反應產物，其根據美國專利申請公開案第2011/0227008號之實例1製備。

DCLA-SA係羥基-聚己內酯丙烯酸酯與琥珀酸酐之反應產物，其根據美國專利申請公開案第2011/0227008號之實例1製備。

DAROCUR 4265係2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮與2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦之50：50摻合物，可購自Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,NY。

可聚合組成物1

可聚合組成物1係60wt.-% SR602、40% wt.-% M1142、以及0.5% Darocur 4265。可聚合組成物1具有約1.54之折射率且自其製成之聚合微結構表面層具有約1.56之折射率。

可聚合組成物2

可聚合組成物2之製備類似於US 2014/0058038之組成物1，且含有46.3份奈米氧化鋯、10.8份HEAS、2.5份DCLA-SA、 12.2份丙烯酸苯氧基乙酯、8.1份SR601、20.3份丙烯酸2-苯基-苯酯。未固化之可聚合組成物之折射率係1.626。自此製成之聚合微結構表面層具有約1.65之折射率。

實例1-1至實例1-11

使用可聚合組成物1(聚合折射率為1.56)製成增亮膜樣本1-1至樣本1-11。將約3克之溫熱可聚合組成物施加至3密耳經底塗PET(聚酯)膜並抵靠具有90/24圖案之微結構工具放置，即稜鏡頂角係約90度且稜鏡峰之間的間隔係約24微米。使PET、可聚合組成物及工具通過設定在大約150℉之加熱層壓機以產生均勻厚度之樣本。使含有該膜及經塗佈可聚合組成物之工具以50fpm通過含有兩個600W/10 in D型燈泡之Fusion UV處理器以使該膜固化。將PET及固化之可聚合組成物自工具移除。

將3M Dyneon Fluoroelastomer FPO 3740(折射率1.356)以1wt-%增量為自1%至10%固體溶解於MEK中以製成十種低折射率塗層配方。調整含氟彈性體溶液之wt-%以提供表1中所示之乾塗層厚度。

用3號邁耶棒(Meyer Rod)將10種低折射率配方塗佈至增亮膜實例1-2至實例1-11之PET膜表面(即與包含複數個稜鏡之聚合微結構表面層相對之表面)上，並在烘箱中在140℉下乾燥2分鐘。實例1-1不進行塗佈。厚度係自邁耶棒大小、溶液固體%、溶液及塗層密度、以及經驗因子計算，且應在30%以內。

X-ETavg亮度及X-ETavg min亮度之變化百分比係報告於表1中。具有低折射率塗層之增亮膜實例1-2至實例1-11之兩個稜鏡片材之總成之X-ETavg亮度之最大增加係約2.6%。令人驚訝地，X-ETavg或X-ETmin之至少2%增加發生在介於135nm與236nm之間之塗層重量。X-ETavg及X-ETmin之最大增加發生在介於約170nm與200nm之間之塗層重量。

實例2-1至實例2-11

用與實例1-1至實例1-11相同之基材、微結構圖案、以及相對側塗層來製成增亮膜實例2-1至實例2-11，惟使用可聚合組成物2(聚合折射率1.65)於聚合微結構表面層。

X-ETavg亮度及X-ETavg min亮度之變化百分比係報告於表2中。令人驚訝地，X-ETavg之2%至4%增加發生在介於135nm與338nm之間之塗層重量。此外，X-ETavg之4%至7%增加發生在介於101nm與338nm之間之塗層重量。X-ETavg及X-ETmin之最大增加發生在介於約169nm與270nm之間之塗層重量。

實例3

用與增亮膜實例2-1至實例2-11相同之基材及微結構圖案製備增亮膜3，惟相對側塗層所使用之十種低折射率塗層配方係藉由將醋酸丁酸纖維素以1wt-%增量為自1%至10%固體溶解於MEK中製成。醋酸丁酸纖維素之折射率係1.475。X-ETavg亮度之最大增加為約2.6%。最大增加發生在介於100nm與130nm之間之低折射率層厚度，且同樣發生在300nm以上之厚度。